JP3781107B2 - 色調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像に対して色調整を行うための色調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モニタ等の表示装置において、入力された色信号を表示する際に、使用条件等に合わせ所望の色再現性を持つ画像を出力するために色調整処理が行われている。この色調整処理では、赤、緑、青（ＲＧＢ信号）を用いるよりも、色相、彩度、明度（ＨＳＶ）を用いた方が、人間の感覚として理解し易いとともに調整がし易いという長所がある。
【０００３】
従来、ＨＳＶによる色調整を行う場合には、入力される色空間（ＲＧＢ）からＨＳＶへ色空間の変換を行い、ＨＳＶの値を増減することにより色調整を行い、その後に元の色空間（ＲＧＢ）に戻すという方法が一般的となっている。しかし、ＨＳＶへの色空間変換は一般的なマトリックス演算で実行することができず、変換に要する処理手順や時間が非常に大きくなるという問題があった。これを回避する手段として、種々の技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特開平８−２０４９７６号公報に開示されているカラー画像処理装置は、ＣＭＹＫ等のデバイス依存色をＬ*ａ*ｂ*等のデバイス非依存色へ変換する際のカラーマッチングに関するものであり、シアン、マゼンタ、イエローの各色と黒とを分離してＬＵＴを用いた色変換を行うことにより、高精度化かつ所要記憶要領の削減を実現している。すなわち、図１４に示すように、３次元ＬＵＴ色変換器５１〜５３は、入力色信号ＣＭＹＫのうちＣＭＹのみに基づいて色信号Ｌ2 *、ａ2 *、ｂ2 *を生成する。この色信号Ｌ2 *、ａ2 *、ｂ2 *のＬ*ａ*ｂ*空間内の位置は、実際に生成されるべき出力色信号Ｌ1 *、ａ1 *、ｂ1 *に対して偏差がある。
【０００５】
１次元ＬＵＴ５４は、入力色信号のＫ色成分に基づいて明度信号Ｌ3 *を生成する。この明度信号Ｌ3 *は、上述した偏差に対応するものである。色信号合成手段５５は、色信号Ｌ2 *、ａ2 *、ｂ2 *と、明度信号Ｌ3 *に基づいて最終的な出力色信号Ｌ1 *、ａ1 *、ｂ1 *を生成する。
【０００６】
また、特開平１０−１１７２９１号公報に開示されている補間器入力データの経路を決定するための装置は、色空間変換処理の高速化およびハードウェア簡素化に関するものであり、最適な補間処理を行うことにより、ＬＵＴを用いた色変換の簡素化を実現している。
すなわち、図１５に示すように、ＲＧＢ等の入力色空間をＣＭＹＫ等の出力色空間へ変換する際に、高位ビットと低位ビットに分割された入力色データの低位ビットで２の補数処理を選択的に実行し、補間手段の結果を使用することにより、補間回路の入力データの経路が補間回路内の正しい計算ブロックに決定される。
【０００７】
また、特開２０００−２５３２７０号公報に開示されている色変換テーブル作成装置、作成方法、色変換テーブル作成プログラムを記録した記録媒体、および色変換装置は、デバイスに依存する色空間の色値からデバイスに依存しない色空間の色値に変換するための色変換テーブルを効率良く作成するための技術に関するものであり、参照するカラーターゲットのカラーパッチと、入力画像をＬＵＴにより色変換したカラーパッチを比較して、その色差からＬＵＴの値を補正することにより発明の目的を実現している。
すなわち、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、色変換格子点に対応する色値を有する初期値ＬＵＴを用意し、カラーパッチ側色値Ｌ*ａ*ｂ*（β）と入力デバイスから出力され初期ＬＵＴで色変換されたカラーパッチ出力値Ｌ*ａ*ｂ*（α）とを比較して、カラーパッチ番号ｉ毎の色差を求め、この色差を用いて初期ＬＵＴの色値を補正する。
【０００８】
このとき、カラーパッチと格子点の距離ｄに応じて、あるカラーパッチに近い格子点ほどそのカラーパッチにおける色差による影響を大きくする重みづけをして補正する。また、あるカラーパッチから所定距離（補正距離Ｄ）内の格子点（近傍格子点）に対してのみ初期ＬＵＴの色値を補正する。この一連の補正処理を、補正距離Ｄを狭くしながら繰り返してＬＵＴを再度補正する。
【０００９】
また、特開２０００−２８７０７４号公報に開示されている色変換装置および色変換方法は、大容量メモリを必要としない柔軟な色変換方法に開するものであり、マトリックス演算を用いて６色相と色相間領域を独立して補正することにより発明の目的を実現している。
【００１０】
すなわち、図１７に示すように、入力データＲ、Ｇ、Ｂの最小値αおよび最大値βを算出するための手段（αβ算出器６１）と、入力データＲ、Ｇ、Ｂ、最小値α、および最大値βを用いて色相データを算出するための手段（色相データ算出器６２）と、色相データを用いて色相データ間の第１の比較データを生成するための手段と、第１の比較データを用いて色相データ間の第２の比較データを生成するための手段と、色相データ間の演算を行うための手段（多項式演算器６３）と、所定のマトリックス係数を発生するための手段（係数発生器６５）と、第１および第２の比較データ、多項式演算器６３からの出力、色相データｒ、ｇ、ｂ、およびマトリックス係数を用いて所定のマトリックス演算を行い、演算後のデータを出力するための手段（マトリクス演算器６４）と、出力されたデータに最小値αを加算して色変換されたデータを合成して出力するための手段（合成器６６）とを備えている。
【００１１】
上述した特開平８−２０４９７６号公報に開示された技術では、色変換に用いるＬＵＴを色成分で分離することにより所要記憶容量の削減を実現しており、また、特開平１０−１１７２９１号公報に開示された技術では、補間回路の計算ブロック経路を決定することにより補間演算の簡素化、すなわちＬＵＴの簡素化を実現している。さらに、特開２０００−２５３２７０号公報に開示された技術では、カラーパッチの比較演算によりＬＵＴを補正し、最適な色変換を実現している。
これらの技術の共通点は、色変換の際にＬＵＴを用いることであるが、最適化してＬＵＴの記憶容量を削減したとしてもその削減量には限界がある。
【００１２】
また、特開２０００−２８７０７４号公報に開示された技術では、マトリックス演算による色変換が行われており、ＬＵＴを用いないために、大容量メモリは不要となっている。しかし、マトリックス演算式は、マトリックス係数Ｆｉｊが、ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜５であるため比較的大きな演算となり、ハードウェア化した際の回路規模が大きくなってしまう。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の技術では、ＲＧＢ信号をＨＳＶで色調整するために行われる色変換テーブルによる色変換では、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いているため、大容量のメモリを必要とし、装置の簡略化が困難であるうえに使用条件等の変更に対して柔軟に対応できないという問題があった。
【００１４】
また、色相成分の分解による色調整では、ＨＳＶ３属性における色調整が考慮されていない。このため、彩度、明度を変化させることなく色相だけを調整するような場合の処理は困難であり、彩度、明度の明確な色調整はできないという問題があった。
【００１５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ＲＧＢで表される色信号に対して、色空間変換の処理を行わずにＨＳＶでの色判定および色調整を行うことが可能な色調整装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る色調整装置は、入力データであるＲＧＢ信号に基づいてその大小関係である最大値α、中央値β、および最小値γを算出して出力するための比較手段と、前記入力データであるＲＧＢ信号と前記比較手段から出力される前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γを用いて入力データの色相を判定し識別符号を出力するための色相判定手段と、前記色相判定手段から出力される識別符号を用いて色相毎に設定された色相調整値Ａｈ、彩度調整値Ａｓ、および明度調整値Ａｖを出力するための調整値算出手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖを用いて入力データの明度を調整するための明度調整手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓを用いて入力データの彩度を調整するための彩度調整手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記色相調整値Ａｈを用いて入力データの色相を調整するための色相調整手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記識別符号を用いて、αβγ信号を元のＲＧＢ信号へ戻すための選択手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記色調整装置において、前記色相判定手段は、前記入力データであるＲＧＢ信号と前記比較手段から出力される前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γの対応関係と、前記最大値αと前記中央値βの差分と前記最小値γと前記中央値βの差分との大小関係とに基づいて入力データの色相を判定し、前記調整値算出手段は、上記判定手段で判定された色相に基づいて色相毎に設定された前記色相調整値Ａｈ、前記彩度調整値Ａｓ、および前記明度調整値Ａｖを出力するように構成する。
【００１８】
また、前記色調整装置において、前記明度調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖに基づいて、前記最大値αと前記中央値β、前記最大値αと前記最小値γの比を一定に保った状態で、前記明度調整値Ａｖに従って前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γを調整するとともに、当該調整により前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γがオーバーフローまたはアンダーフローとならないように調整するための明度クリップ処理手段を含んで構成する。
【００１９】
また、前記色調整装置において、前記明度クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖに基づいて、前記明度調整手段により前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γがオーバーフローまたはアンダーフローとなる場合を検出し、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γの調整前に前記明度調整値Ａｖをクリップするためのクリップ手段を含んで構成する。
【００２０】
また、前記色調整装置において、前記彩度調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓに基づいて、前記最大値αを変化させずに前記最大値αと前記中央値βの差分データと、前記中央値βと前記最小値γの差分データの比を一定に保った状態で、前記彩度調整値Ａｓに従って前記中央値βおよび前記最小値γを調整し、当該調整により前記中央値βおよび前記最小値γが前記最大値αより大きくまたはアンダーフローとならないように調整するための彩度クリップ処理手段を含んで構成する。
【００２１】
また、前記色調整装置において、前記彩度クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓに基づいて、前記彩度調整手段により前記中央値βおよび前記最小値γが前記最大値αより大きくまたはアンダーフローとなる場合を検出し、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γの調整前に前記彩度調整値Ａｓをクリップするように構成する。
【００２２】
また、前記色調整装置において、前記色相調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記色相調整値Ａｈに基づいて、前記最大値αおよび前記最小値γを変化させずに、前記色相調整値Ａｈに従って前記中央値βを調整し、当該調整により前記中央値βが前記最大値αより大きくまたは前記最小値γより小さくならないように調整するための色相クリップ処理手段を含んで構成する。
【００２３】
また、前記色調整装置において、前記色相クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γに基づいて、調整後の中央値が前記最大値αより大きい場合に、前記調整後中央値を前記最大値αにクリップして出力し、前記調整後中央値と前記最大値αの差分を前記最大値αから減算して出力し、調整後の中央値が前記最小値γより小さい場合に、前記調整後中央値を前記最小値γにクリップして出力し、前記最小値γと前記調整後中央値の差分を前記最小値γに加算して出力するように構成する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明に係る色調整装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る色調整装置の構成を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る色調整装置は、図１に示すように入力データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉの最大値αｉ、中央値βｉ、最小値γｉを算出して出力するとともに、その対応関係を識別する識別符号Ｓ１を生成して出力するための大小比較器１と、Ｓ１およびαｉ、βｉ、γｉに基づいて入力データの色相判定を行い判定色相を識別する色相符号Ｓ２を出力するための色相判定器２と、Ｓ２に基づいて色相毎に設定された調整値Ａｓ，Ａｖ，Ａｈを出力するための調整値算出器３と、αｉ、βｉ、γｉをＡｓに従って調整し調整後のα１、β１、γ１を出力するための彩度調整器４と、α１、β１、γ１をＡｖに従って調整し調整後のα２、β２、γ２を出力するための明度調整器５と、α２、β２、γ２をＡｈに従って調整し調整後のα３、β３、γ３を出力するための色相調整器６と、α３、β３、γ３をＳ２に従って元のＲＧＢ信号へ振り分けて、Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏを出力するためのＲＧＢ選択器７とを備えている。
【００２５】
この色調整装置において、入力された色データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉは大小比較器１に送られ、大小比較器１は入力された色データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉに基づいて最大値αｉ、中央値βｉ、最小値γｉを算出して出力するとともに、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉのうちの最大値となるデータ、中央値となるデータ、最小値となるデータを特定するための識別符号Ｓ１を生成して出力する。
【００２６】
図２は、識別符号Ｓ１と、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ、αｉ、βｉ、γｉの関係を示す説明図である。なお、図中の識別符号Ｓ１の値はその一例を示すのもであり、他の値であってもよい。
色相判定器２は、αｉ、βｉ、γｉを入力し、αｉとβｉの差分データψ＝αｉ−βｉ、βｉとγｉの差分データω＝βｉ−γｉを算出するとともに、ψとωの大小比較を行う。
この結果と識別符号Ｓ１とに基づいて、入力データの属する色相を判別し、色相符号Ｓ２を生成する。
【００２７】
図３は、色相判定器２による色相判定を示す模式図であり、図４は、色相符号Ｓ２と判別色相、Ｓ１、ψ−ωの関係を示す説明図である。
例えば、入力データが、Ｒｉ＝２００、Ｇｉ＝８０、Ｂｉ＝１６０であるとすると、αｉはＲｉと判別されるため、色相はマゼンタ〜イエロー間であり、βｉがＢｉであるため、マゼンタ〜レッド間と絞り込まれる。
最後に、ψ＝４０、ω＝８０と算出されるため、入力データの色相は最終的にマゼンタと識別され、色相符号Ｓ２＝１０が出力される。なお、図中の色相符号Ｓ２の値はその一例を示すものであり、他の値であってもよい。
【００２８】
調整値算出器３は、Ｓ２を入力し、判別された色相に設定された色相調整値Ａｈ、彩度調整値Ａｓ、明度調整値Ａｖを出力する。色相毎に異なる調整値を設定することにより、各色相毎に独立して色調整を行うことができる。例えば、入力データの赤色を色相調整することにより黄色に変換したり、薄い青色を彩度調整して濃い青色に変換したり、緑色を明るくしつつ黄色を赤色に変換したりすることができる。
【００２９】
図５は、彩度調整器４の構成の一例を示すブロック図である。
彩度調整器４は、図５に示すように、入力されたデータの差分を出力するための減算器８ａ，８ｂと、差分データの比を算出するための除算器９と、調整値と差分データの比との乗算値を出力するための乗算器１０と、入力データと調整値との加算値を出力するための加算器１１ａ，１１ｂと、クリップ処理器１２とを備えている。
【００３０】
図６は、クリップ処理器１２における処理の手順を示すフローチャートである。
大小比較器１から出力されたαｉ，βｉ，γｉは、彩度調整器４に送られ、減算器８ａ，８ｂにより差分データψ＝αｉ−βｉ、χ＝αｉ−γｉを算出し、除算器９によりこれらの比ψ／χを算出する。そして、加算器１１ｂにより彩度調整値Ａｓとγｉを加算するとともに、差分データの比が保たれるように、乗算器１０により彩度調整値Ａｓと差分データの比を乗算して、加算器１１ａによりβｉと加算して出力する。
彩度調整では最大値を変化させないので、αｉはそのまま出力する。したがって、彩度調整器４の出力は、α１＝αｉ、β１＝βｉ＋Ａｓ＊ψ／χ、γ１＝γｉ＋Ａｓとなる。
【００３１】
また、彩度調整器４内のクリップ処理器１２では、図６に示すように、αｉ、βｉ、γｉ、Ａｓが入力されると（Ｓ１）、γ１がα１より大きくなる場合、またはγ１がアンダーフローの場合に、γ１をα１にクリップし、あるいはγ１をアンダーフローにならない最小値「０」にクリップするように、彩度調整値Ａｓに対してクリップ処理を行う。
すなわち、Ａｓとαｉ−γｉとを比較し（Ｓ２）、Ａｓがαｉ−γｉよりも大きい場合には、調整後の値であるγ１がα１より大きくなるので、γ１をα１にクリップするために、Ａｓをαｉ−γｉにクリップして（Ｓ３）、Ａｓを出力する（Ｓ６）。
一方、Ａｓがαｉ−γｉよりも小さく、かつ−γｉよりも小さい場合には（Ｓ４）、γ１が「０」より小さくなりアンダーフローとなるので、γ１を「０」にクリップするために、Ａｓを−γｉにクリップして（Ｓ５）、Ａｓを出力する（Ｓ６）。
【００３２】
図７は、彩度とαβγ信号の関係を示す模式図である。
図７から明らかなように、αβγ信号を図７に示す直線に沿って増減することにより、色相、明度を変化させることなく彩度を調整することができる。
【００３３】
図８は、明度調整器５の構成の一例を示すブロック図である。
明度調整器５は、図８に示すように、入力データの比を算出するための除算器１３ａ，１３ｂと、調整値と入力データの比との乗算値を出力するための乗算器１４ａ，１４ｂと、入力データと調整値の加算値を出力するための加算器１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、クリップ処理器１６とを備えている。
【００３４】
図９は、クリップ処理器１６における処理の手順を示すフローチャートである。
彩度調整器４から出力されたα１，β１、γ１は明度調整器５に送られ、除算器１３ａ，１３ｂによりα１とβ１の比β１／α１と、α１とγ１の比γ１／α１を算出する。そして、加算器１５ａにより明度調整値Ａｖとα１を加算するとともに、α１とβ１、α１とγ１の比が保たれるように、乗算器１４ａ，１４ｂにより、明度調整値Ａｖに対して、それぞれα１とβ１の比、α１とγ１の比を乗算し、加算器１５ｂ，１５ｃによりβ１，γ１と加算して出力する。
したがって、明度調整器５の出力は、α２＝α１+Ａｖ、β２＝β１＋Ａｖ＊β１／α１、γ２＝γ１＋Ａｖ＊γ１／α１となる。
【００３５】
また、明度調整器５内のクリップ処理器１６では、図９に示すように、α１，β１，γ１，Ａｖが入力されると（Ｓ１１）、α２がオーバーフローまたはアンダーフローの場合に、α２をオーバーフローにならない最大の値ＭＡＸにクリップし、あるいはアンダーフローにならない最小の値「０」にクリップするように、明度調整値Ａｖに対してクリップ処理を行う。
【００３６】
すなわち、ＡｖとＭＡＸ−α１を比較し（Ｓ１２）、ＡｖがＭＡＸ−α１よりも大きい場合には、調整後の値であるα２がＭＡＸより大きくなるので、α２をＭＡＸにクリップするために、ＡｖをＭＡＸ−α１にクリップして（Ｓ１３）、Ａｖを出力する（Ｓ１６）。
一方、ＡｖがＭＡＸ−α１よりも小さく、かつ−α１よりも小さい場合には、α２が「０」より小さくなるので、α２を「０」にクリップするために、Ａｖを−α１にクリップして（Ｓ１５）、Ａｖを出力する（Ｓ１６）。
【００３７】
図１０は、明度とαβγ信号の関係を示す模式図である。
図１０から明らかなように、αβγ信号を図１０に示す直線に沿って増減することにより、色相、彩度を変化させることなく明度を調整することができる。
【００３８】
図１１は、色相調整器６の構成の一例を示すブロック図である。
色相調整器６は、図１１に示すように、入力デ一夕と調整値の加算値を出力するための加算器１７と、クリップ処理器１８とを備えている。
【００３９】
図１２は、クリップ処理器１８における処理の手順を示すフローチャートである。
明度調整器５から出力されたα２，β２，γ２は色相調整器６に送られ、加算器１７により色相調整値Ａｈとβ２を加算し、クリップ処理器１８に送られる。
クリップ処理が起こらなければ、最大値、最小値は変化しないので、α２、γ２はそのまま出力され、色相調整器６の出力は、α３＝α２、β３＝β２＋Ａｈ、γ３＝γ２となる。
【００４０】
色相調整器６内のクリップ処理器１８では、図１２に示すように、α１，β１，γ１が入力されると（Ｓ２１）、調整後の値であるβ２ａ＝β２＋Ａｈとα２とを比較し（Ｓ２２）、β２ａ＝β２＋Ａｈがα２より大きい場合には、β２ａをα２にクリップし、β２ａとα２の差分データδ１＝β２ａ−α２とα２の減算を行って（Ｓ２３）、α３，β３，γ３を出力する（Ｓ２６）。したがって、出力は、α３＝α２−δ１、β３＝α２、γ３＝γ２となる。
【００４１】
一方、β２ａ＝β２＋Ａｈがα２より小さく、かつγ２より小さい場合には、β２ａをγ２にクリップし、γ２とβ２ａの差分データδ２＝γ２−β２ａとγ２の加算を行って（Ｓ２５）、α３，β３，γ３を出力する（Ｓ２６）。したがって、出力は、α３＝α２、β３＝γ２、γ３＝γ２＋δ２となる。
【００４２】
図１３は、色相とαβγ信号の関係を示す模式図である。
図１３から明らかなように、αβγ信号を図１３に示す直線に沿って増減することにより、彩度、明度を変化させることなく色相を調整することができる。
最後に、色相調整器６から出力されたα３、β３、γ３はＲＧＢ選択器７に送られ、色相判定器２の出力である色相符号Ｓ２に基づいて元のＲ，Ｇ，Ｂデータに振り分けられ、色調整後のデータＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏとして出力される。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係る色調整装置は、ＲＧＢ信号を複雑な色空間変換を行うことなくＨＳＶで色調整を行うことが可能であり、装置の簡略化および処理時間の短縮化を実現することができる。また、色空間変換を行わないために、演算誤差がなく、精度の高い色調整を行うことができる。
【００４４】
また、本発明に係る色調整装置の色相判定手段は、入力データの色相を判別し、色相毎に色相、彩度、明度の調整値を設定することにより、各色相毎に独立して色相、彩度、明度の調整を行うことができる。
【００４５】
また、本発明に係る色調整装置の明度調整手段は、最大値と中央値および最大値と最小値の比を一定に保ちつつ、最大値、中央値、最小値を調整することにより、色相、彩度を変化させることなく明度だけを調整することができる。
【００４６】
また、本発明に係る色調整装置の明度調整手段に含まれるクリップ手段は、最大値と中央値、最大値と最小値の比を一定に保ちつつ、最大値、中央値、最小値のクリップ処理を行うことにより、最大値がオーバーフローまたはアンダーフローした場合であっても、色相、彩度を変化させることなく違和感のない明度調整を行うことができる。
【００４７】
また、本発明に係る色調整装置の彩度調整手段は、最大値を変化させずに、最大値と中央値の差分データおよび最大値と最小値の差分データの比を一定に保ちつつ、中央値、最小値を調整することにより、色相、明度を変化させることなく彩度だけを調整することができる。
【００４８】
また、本発明に係る色調整装置の彩度調整手段に含まれるクリップ手段は、最大値を変化させずに、最大値と中央値の差分データおよび最大値と最小値の差分データの比を一定に保ちつつ、中央値、最小値のクリップ処理を行うことにより、最小値がアンダーフローまたは最大値より大きな値となった場合であっても、色相、明度を変化させることなく違和感のない彩度調整を行うことができる。
【００４９】
また、本発明に係る色調整装置の色相調整手段は、最大値、最小値を変化させずに中央値を調整することにより、彩度、明度を変換させることなく色相だけを調整することができる。
【００５０】
また、本発明に係る色調整装置の色相調整手段に含まれるクリップ手段は、調整後の中央値が最大値より大きい場合に、中央値を最大値でクリップして中央値と最大値の差分を最大値から減算し、調整後の中央値が最小値より小さい場合に、中央値を最小値でクリップして中央値と最小値の差分を最小値に加算することにより、彩度、明度を変化させることなく違和感のない色相調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る色調整装置の構成を示すブロック図である。
【図２】識別符号Ｓ１と、最大値α、中央値β、最小値γに対応するＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉの関係を示す説明図である。
【図３】色相判別器による色相判別の様子を示す模式図である。
【図４】色相符号Ｓ２と判別された色相領域、識別符号Ｓ１、差分データψ、ωの関係を示す説明図である。
【図５】彩度調整器の構成を示すブロック図である。
【図６】彩度調整器に含まれるクリップ処理器における処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】彩度調整器による彩度と、最大値α、中央値β、最小値γの関係を示す説明図である。
【図８】明度調整器の構成を示すブロック図である。
【図９】明度調整器に含まれるクリップ処理器における処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】明度調整器による明度と、最大値α、中央値β、最小値γの関係を示す説明図である。
【図１１】色相調整器の構成を示すブロック図である。
【図１２】色相調整器に含まれるクリップ処理器における処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】色相調整器による色相と、最大値α、中央値β、最小値γの関係を示す説明図である。
【図１４】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【図１５】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【図１６】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【図１７】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 大小比較器
２ 色相判定器
３ 調整値算出器
４ 彩度調整器
５ 明度調整器
６ 色相調整器
７ ＲＧＢ選択器
８ａ，８ｂ 減算器
９ 除算器
１０ 乗算器
１１ａ，１１ｂ 加算器
１２ クリップ処理器
１３ａ，１３ｂ 除算器
１４ａ，１４ｂ 乗算器
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 加算器
１６ クリップ処理器
１７ 加算器
１８ クリップ処理器
５１，５２，５３ ３次元ＬＵＴ色変換器
５４ １次元ＬＵＴ
５５ 色信号合成手段
６１ αβ算出器
６２ 色相データ算出器
６３ 多項式演算器
６４ マトリクス演算器
６５ 係数発生器
６６ 合成器
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像に対して色調整を行うための色調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モニタ等の表示装置において、入力された色信号を表示する際に、使用条件等に合わせ所望の色再現性を持つ画像を出力するために色調整処理が行われている。この色調整処理では、赤、緑、青（ＲＧＢ信号）を用いるよりも、色相、彩度、明度（ＨＳＶ）を用いた方が、人間の感覚として理解し易いとともに調整がし易いという長所がある。
【０００３】
従来、ＨＳＶによる色調整を行う場合には、入力される色空間（ＲＧＢ）からＨＳＶへ色空間の変換を行い、ＨＳＶの値を増減することにより色調整を行い、その後に元の色空間（ＲＧＢ）に戻すという方法が一般的となっている。しかし、ＨＳＶへの色空間変換は一般的なマトリックス演算で実行することができず、変換に要する処理手順や時間が非常に大きくなるという問題があった。これを回避する手段として、種々の技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特開平８−２０４９７６号公報に開示されているカラー画像処理装置は、ＣＭＹＫ等のデバイス依存色をＬ*ａ*ｂ*等のデバイス非依存色へ変換する際のカラーマッチングに関するものであり、シアン、マゼンタ、イエローの各色と黒とを分離してＬＵＴを用いた色変換を行うことにより、高精度化かつ所要記憶要領の削減を実現している。すなわち、図１４に示すように、３次元ＬＵＴ色変換器５１〜５３は、入力色信号ＣＭＹＫのうちＣＭＹのみに基づいて色信号Ｌ2 *、ａ2 *、ｂ2 *を生成する。この色信号Ｌ2 *、ａ2 *、ｂ2 *のＬ*ａ*ｂ*空間内の位置は、実際に生成されるべき出力色信号Ｌ1 *、ａ1 *、ｂ1 *に対して偏差がある。
【０００５】
１次元ＬＵＴ５４は、入力色信号のＫ色成分に基づいて明度信号Ｌ3 *を生成する。この明度信号Ｌ3 *は、上述した偏差に対応するものである。色信号合成手段５５は、色信号Ｌ2 *、ａ2 *、ｂ2 *と、明度信号Ｌ3 *に基づいて最終的な出力色信号Ｌ1 *、ａ1 *、ｂ1 *を生成する。
【０００６】
また、特開平１０−１１７２９１号公報に開示されている補間器入力データの経路を決定するための装置は、色空間変換処理の高速化およびハードウェア簡素化に関するものであり、最適な補間処理を行うことにより、ＬＵＴを用いた色変換の簡素化を実現している。
すなわち、図１５に示すように、ＲＧＢ等の入力色空間をＣＭＹＫ等の出力色空間へ変換する際に、高位ビットと低位ビットに分割された入力色データの低位ビットで２の補数処理を選択的に実行し、補間手段の結果を使用することにより、補間回路の入力データの経路が補間回路内の正しい計算ブロックに決定される。
【０００７】
また、特開２０００−２５３２７０号公報に開示されている色変換テーブル作成装置、作成方法、色変換テーブル作成プログラムを記録した記録媒体、および色変換装置は、デバイスに依存する色空間の色値からデバイスに依存しない色空間の色値に変換するための色変換テーブルを効率良く作成するための技術に関するものであり、参照するカラーターゲットのカラーパッチと、入力画像をＬＵＴにより色変換したカラーパッチを比較して、その色差からＬＵＴの値を補正することにより発明の目的を実現している。
すなわち、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、色変換格子点に対応する色値を有する初期値ＬＵＴを用意し、カラーパッチ側色値Ｌ*ａ*ｂ*（β）と入力デバイスから出力され初期ＬＵＴで色変換されたカラーパッチ出力値Ｌ*ａ*ｂ*（α）とを比較して、カラーパッチ番号ｉ毎の色差を求め、この色差を用いて初期ＬＵＴの色値を補正する。
【０００８】
このとき、カラーパッチと格子点の距離ｄに応じて、あるカラーパッチに近い格子点ほどそのカラーパッチにおける色差による影響を大きくする重みづけをして補正する。また、あるカラーパッチから所定距離（補正距離Ｄ）内の格子点（近傍格子点）に対してのみ初期ＬＵＴの色値を補正する。この一連の補正処理を、補正距離Ｄを狭くしながら繰り返してＬＵＴを再度補正する。
【０００９】
また、特開２０００−２８７０７４号公報に開示されている色変換装置および色変換方法は、大容量メモリを必要としない柔軟な色変換方法に開するものであり、マトリックス演算を用いて６色相と色相間領域を独立して補正することにより発明の目的を実現している。
【００１０】
すなわち、図１７に示すように、入力データＲ、Ｇ、Ｂの最小値αおよび最大値βを算出するための手段（αβ算出器６１）と、入力データＲ、Ｇ、Ｂ、最小値α、および最大値βを用いて色相データを算出するための手段（色相データ算出器６２）と、色相データを用いて色相データ間の第１の比較データを生成するための手段と、第１の比較データを用いて色相データ間の第２の比較データを生成するための手段と、色相データ間の演算を行うための手段（多項式演算器６３）と、所定のマトリックス係数を発生するための手段（係数発生器６５）と、第１および第２の比較データ、多項式演算器６３からの出力、色相データｒ、ｇ、ｂ、およびマトリックス係数を用いて所定のマトリックス演算を行い、演算後のデータを出力するための手段（マトリクス演算器６４）と、出力されたデータに最小値αを加算して色変換されたデータを合成して出力するための手段（合成器６６）とを備えている。
【００１１】
上述した特開平８−２０４９７６号公報に開示された技術では、色変換に用いるＬＵＴを色成分で分離することにより所要記憶容量の削減を実現しており、また、特開平１０−１１７２９１号公報に開示された技術では、補間回路の計算ブロック経路を決定することにより補間演算の簡素化、すなわちＬＵＴの簡素化を実現している。さらに、特開２０００−２５３２７０号公報に開示された技術では、カラーパッチの比較演算によりＬＵＴを補正し、最適な色変換を実現している。
これらの技術の共通点は、色変換の際にＬＵＴを用いることであるが、最適化してＬＵＴの記憶容量を削減したとしてもその削減量には限界がある。
【００１２】
また、特開２０００−２８７０７４号公報に開示された技術では、マトリックス演算による色変換が行われており、ＬＵＴを用いないために、大容量メモリは不要となっている。しかし、マトリックス演算式は、マトリックス係数Ｆｉｊが、ｉ＝１〜３、ｊ＝１〜５であるため比較的大きな演算となり、ハードウェア化した際の回路規模が大きくなってしまう。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の技術では、ＲＧＢ信号をＨＳＶで色調整するために行われる色変換テーブルによる色変換では、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いているため、大容量のメモリを必要とし、装置の簡略化が困難であるうえに使用条件等の変更に対して柔軟に対応できないという問題があった。
【００１４】
また、色相成分の分解による色調整では、ＨＳＶ３属性における色調整が考慮されていない。このため、彩度、明度を変化させることなく色相だけを調整するような場合の処理は困難であり、彩度、明度の明確な色調整はできないという問題があった。
【００１５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ＲＧＢで表される色信号に対して、色空間変換の処理を行わずにＨＳＶでの色判定および色調整を行うことが可能な色調整装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る色調整装置は、入力データであるＲＧＢ信号に基づいてその大小関係である最大値α、中央値β、および最小値γを算出して出力するための比較手段と、前記入力データであるＲＧＢ信号と前記比較手段から出力される前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γを用いて入力データの色相を判定し識別符号を出力するための色相判定手段と、前記色相判定手段から出力される識別符号を用いて色相毎に設定された色相調整値Ａｈ、彩度調整値Ａｓ、および明度調整値Ａｖを出力するための調整値算出手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖを用いて入力データの明度を調整するための明度調整手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓを用いて入力データの彩度を調整するための彩度調整手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記色相調整値Ａｈを用いて入力データの色相を調整するための色相調整手段と、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記識別符号を用いて、αβγ信号を元のＲＧＢ信号へ戻すための選択手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記色調整装置において、前記色相判定手段は、前記入力データであるＲＧＢ信号と前記比較手段から出力される前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γの対応関係と、前記最大値αと前記中央値βの差分と前記最小値γと前記中央値βの差分との大小関係とに基づいて入力データの色相を判定し、前記調整値算出手段は、上記判定手段で判定された色相に基づいて色相毎に設定された前記色相調整値Ａｈ、前記彩度調整値Ａｓ、および前記明度調整値Ａｖを出力するように構成する。
【００１８】
また、前記色調整装置において、前記明度調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖに基づいて、前記最大値αと前記中央値β、前記最大値αと前記最小値γの比を一定に保った状態で、前記明度調整値Ａｖに従って前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γを調整するとともに、当該調整により前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γがオーバーフローまたはアンダーフローとならないように調整するための明度クリップ処理手段を含んで構成する。
【００１９】
また、前記色調整装置において、前記明度クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖに基づいて、前記明度調整手段により前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γがオーバーフローまたはアンダーフローとなる場合を検出し、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γの調整前に前記明度調整値Ａｖをクリップするためのクリップ手段を含んで構成する。
【００２０】
また、前記色調整装置において、前記彩度調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓに基づいて、前記最大値αを変化させずに前記最大値αと前記中央値βの差分データと、前記中央値βと前記最小値γの差分データの比を一定に保った状態で、前記彩度調整値Ａｓに従って前記中央値βおよび前記最小値γを調整し、当該調整により前記中央値βおよび前記最小値γが前記最大値αより大きくまたはアンダーフローとならないように調整するための彩度クリップ処理手段を含んで構成する。
【００２１】
また、前記色調整装置において、前記彩度クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓに基づいて、前記彩度調整手段により前記中央値βおよび前記最小値γが前記最大値αより大きくまたはアンダーフローとなる場合を検出し、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γの調整前に前記彩度調整値Ａｓをクリップするように構成する。
【００２２】
また、前記色調整装置において、前記色相調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記色相調整値Ａｈに基づいて、前記最大値αおよび前記最小値γを変化させずに、前記色相調整値Ａｈに従って前記中央値βを調整し、当該調整により前記中央値βが前記最大値αより大きくまたは前記最小値γより小さくならないように調整するための色相クリップ処理手段を含んで構成する。
【００２３】
また、前記色調整装置において、前記色相クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γに基づいて、調整後の中央値が前記最大値αより大きい場合に、前記調整後中央値を前記最大値αにクリップして出力し、前記調整後中央値と前記最大値αの差分を前記最大値αから減算して出力し、調整後の中央値が前記最小値γより小さい場合に、前記調整後中央値を前記最小値γにクリップして出力し、前記最小値γと前記調整後中央値の差分を前記最小値γに加算して出力するように構成する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明に係る色調整装置の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る色調整装置の構成を示すブロック図である。
本発明の一実施形態に係る色調整装置は、図１に示すように入力データＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉの最大値αｉ、中央値βｉ、最小値γｉを算出して出力するとともに、その対応関係を識別する識別符号Ｓ１を生成して出力するための大小比較器１と、Ｓ１およびαｉ、βｉ、γｉに基づいて入力データの色相判定を行い判定色相を識別する色相符号Ｓ２を出力するための色相判定器２と、Ｓ２に基づいて色相毎に設定された調整値Ａｓ，Ａｖ，Ａｈを出力するための調整値算出器３と、αｉ、βｉ、γｉをＡｓに従って調整し調整後のα１、β１、γ１を出力するための彩度調整器４と、α１、β１、γ１をＡｖに従って調整し調整後のα２、β２、γ２を出力するための明度調整器５と、α２、β２、γ２をＡｈに従って調整し調整後のα３、β３、γ３を出力するための色相調整器６と、α３、β３、γ３をＳ２に従って元のＲＧＢ信号へ振り分けて、Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏを出力するためのＲＧＢ選択器７とを備えている。
【００２５】
この色調整装置において、入力された色データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉは大小比較器１に送られ、大小比較器１は入力された色データＲｉ、Ｇｉ、Ｂｉに基づいて最大値αｉ、中央値βｉ、最小値γｉを算出して出力するとともに、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉのうちの最大値となるデータ、中央値となるデータ、最小値となるデータを特定するための識別符号Ｓ１を生成して出力する。
【００２６】
図２は、識別符号Ｓ１と、Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ、αｉ、βｉ、γｉの関係を示す説明図である。なお、図中の識別符号Ｓ１の値はその一例を示すのもであり、他の値であってもよい。
色相判定器２は、αｉ、βｉ、γｉを入力し、αｉとβｉの差分データψ＝αｉ−βｉ、βｉとγｉの差分データω＝βｉ−γｉを算出するとともに、ψとωの大小比較を行う。
この結果と識別符号Ｓ１とに基づいて、入力データの属する色相を判別し、色相符号Ｓ２を生成する。
【００２７】
図３は、色相判定器２による色相判定を示す模式図であり、図４は、色相符号Ｓ２と判別色相、Ｓ１、ψ−ωの関係を示す説明図である。
例えば、入力データが、Ｒｉ＝２００、Ｇｉ＝８０、Ｂｉ＝１６０であるとすると、αｉはＲｉと判別されるため、色相はマゼンタ〜イエロー間であり、βｉがＢｉであるため、マゼンタ〜レッド間と絞り込まれる。
最後に、ψ＝４０、ω＝８０と算出されるため、入力データの色相は最終的にマゼンタと識別され、色相符号Ｓ２＝１０が出力される。なお、図中の色相符号Ｓ２の値はその一例を示すものであり、他の値であってもよい。
【００２８】
調整値算出器３は、Ｓ２を入力し、判別された色相に設定された色相調整値Ａｈ、彩度調整値Ａｓ、明度調整値Ａｖを出力する。色相毎に異なる調整値を設定することにより、各色相毎に独立して色調整を行うことができる。例えば、入力データの赤色を色相調整することにより黄色に変換したり、薄い青色を彩度調整して濃い青色に変換したり、緑色を明るくしつつ黄色を赤色に変換したりすることができる。
【００２９】
図５は、彩度調整器４の構成の一例を示すブロック図である。
彩度調整器４は、図５に示すように、入力されたデータの差分を出力するための減算器８ａ，８ｂと、差分データの比を算出するための除算器９と、調整値と差分データの比との乗算値を出力するための乗算器１０と、入力データと調整値との加算値を出力するための加算器１１ａ，１１ｂと、クリップ処理器１２とを備えている。
【００３０】
図６は、クリップ処理器１２における処理の手順を示すフローチャートである。
大小比較器１から出力されたαｉ，βｉ，γｉは、彩度調整器４に送られ、減算器８ａ，８ｂにより差分データψ＝αｉ−βｉ、χ＝αｉ−γｉを算出し、除算器９によりこれらの比ψ／χを算出する。そして、加算器１１ｂにより彩度調整値Ａｓとγｉを加算するとともに、差分データの比が保たれるように、乗算器１０により彩度調整値Ａｓと差分データの比を乗算して、加算器１１ａによりβｉと加算して出力する。
彩度調整では最大値を変化させないので、αｉはそのまま出力する。したがって、彩度調整器４の出力は、α１＝αｉ、β１＝βｉ＋Ａｓ＊ψ／χ、γ１＝γｉ＋Ａｓとなる。
【００３１】
また、彩度調整器４内のクリップ処理器１２では、図６に示すように、αｉ、βｉ、γｉ、Ａｓが入力されると（Ｓ１）、γ１がα１より大きくなる場合、またはγ１がアンダーフローの場合に、γ１をα１にクリップし、あるいはγ１をアンダーフローにならない最小値「０」にクリップするように、彩度調整値Ａｓに対してクリップ処理を行う。
すなわち、Ａｓとαｉ−γｉとを比較し（Ｓ２）、Ａｓがαｉ−γｉよりも大きい場合には、調整後の値であるγ１がα１より大きくなるので、γ１をα１にクリップするために、Ａｓをαｉ−γｉにクリップして（Ｓ３）、Ａｓを出力する（Ｓ６）。
一方、Ａｓがαｉ−γｉよりも小さく、かつ−γｉよりも小さい場合には（Ｓ４）、γ１が「０」より小さくなりアンダーフローとなるので、γ１を「０」にクリップするために、Ａｓを−γｉにクリップして（Ｓ５）、Ａｓを出力する（Ｓ６）。
【００３２】
図７は、彩度とαβγ信号の関係を示す模式図である。
図７から明らかなように、αβγ信号を図７に示す直線に沿って増減することにより、色相、明度を変化させることなく彩度を調整することができる。
【００３３】
図８は、明度調整器５の構成の一例を示すブロック図である。
明度調整器５は、図８に示すように、入力データの比を算出するための除算器１３ａ，１３ｂと、調整値と入力データの比との乗算値を出力するための乗算器１４ａ，１４ｂと、入力データと調整値の加算値を出力するための加算器１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、クリップ処理器１６とを備えている。
【００３４】
図９は、クリップ処理器１６における処理の手順を示すフローチャートである。
彩度調整器４から出力されたα１，β１、γ１は明度調整器５に送られ、除算器１３ａ，１３ｂによりα１とβ１の比β１／α１と、α１とγ１の比γ１／α１を算出する。そして、加算器１５ａにより明度調整値Ａｖとα１を加算するとともに、α１とβ１、α１とγ１の比が保たれるように、乗算器１４ａ，１４ｂにより、明度調整値Ａｖに対して、それぞれα１とβ１の比、α１とγ１の比を乗算し、加算器１５ｂ，１５ｃによりβ１，γ１と加算して出力する。
したがって、明度調整器５の出力は、α２＝α１+Ａｖ、β２＝β１＋Ａｖ＊β１／α１、γ２＝γ１＋Ａｖ＊γ１／α１となる。
【００３５】
また、明度調整器５内のクリップ処理器１６では、図９に示すように、α１，β１，γ１，Ａｖが入力されると（Ｓ１１）、α２がオーバーフローまたはアンダーフローの場合に、α２をオーバーフローにならない最大の値ＭＡＸにクリップし、あるいはアンダーフローにならない最小の値「０」にクリップするように、明度調整値Ａｖに対してクリップ処理を行う。
【００３６】
すなわち、ＡｖとＭＡＸ−α１を比較し（Ｓ１２）、ＡｖがＭＡＸ−α１よりも大きい場合には、調整後の値であるα２がＭＡＸより大きくなるので、α２をＭＡＸにクリップするために、ＡｖをＭＡＸ−α１にクリップして（Ｓ１３）、Ａｖを出力する（Ｓ１６）。
一方、ＡｖがＭＡＸ−α１よりも小さく、かつ−α１よりも小さい場合には、α２が「０」より小さくなるので、α２を「０」にクリップするために、Ａｖを−α１にクリップして（Ｓ１５）、Ａｖを出力する（Ｓ１６）。
【００３７】
図１０は、明度とαβγ信号の関係を示す模式図である。
図１０から明らかなように、αβγ信号を図１０に示す直線に沿って増減することにより、色相、彩度を変化させることなく明度を調整することができる。
【００３８】
図１１は、色相調整器６の構成の一例を示すブロック図である。
色相調整器６は、図１１に示すように、入力デ一夕と調整値の加算値を出力するための加算器１７と、クリップ処理器１８とを備えている。
【００３９】
図１２は、クリップ処理器１８における処理の手順を示すフローチャートである。
明度調整器５から出力されたα２，β２，γ２は色相調整器６に送られ、加算器１７により色相調整値Ａｈとβ２を加算し、クリップ処理器１８に送られる。
クリップ処理が起こらなければ、最大値、最小値は変化しないので、α２、γ２はそのまま出力され、色相調整器６の出力は、α３＝α２、β３＝β２＋Ａｈ、γ３＝γ２となる。
【００４０】
色相調整器６内のクリップ処理器１８では、図１２に示すように、α１，β１，γ１が入力されると（Ｓ２１）、調整後の値であるβ２ａ＝β２＋Ａｈとα２とを比較し（Ｓ２２）、β２ａ＝β２＋Ａｈがα２より大きい場合には、β２ａをα２にクリップし、β２ａとα２の差分データδ１＝β２ａ−α２とα２の減算を行って（Ｓ２３）、α３，β３，γ３を出力する（Ｓ２６）。したがって、出力は、α３＝α２−δ１、β３＝α２、γ３＝γ２となる。
【００４１】
一方、β２ａ＝β２＋Ａｈがα２より小さく、かつγ２より小さい場合には、β２ａをγ２にクリップし、γ２とβ２ａの差分データδ２＝γ２−β２ａとγ２の加算を行って（Ｓ２５）、α３，β３，γ３を出力する（Ｓ２６）。したがって、出力は、α３＝α２、β３＝γ２、γ３＝γ２＋δ２となる。
【００４２】
図１３は、色相とαβγ信号の関係を示す模式図である。
図１３から明らかなように、αβγ信号を図１３に示す直線に沿って増減することにより、彩度、明度を変化させることなく色相を調整することができる。
最後に、色相調整器６から出力されたα３、β３、γ３はＲＧＢ選択器７に送られ、色相判定器２の出力である色相符号Ｓ２に基づいて元のＲ，Ｇ，Ｂデータに振り分けられ、色調整後のデータＲｏ，Ｇｏ，Ｂｏとして出力される。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係る色調整装置は、ＲＧＢ信号を複雑な色空間変換を行うことなくＨＳＶで色調整を行うことが可能であり、装置の簡略化および処理時間の短縮化を実現することができる。また、色空間変換を行わないために、演算誤差がなく、精度の高い色調整を行うことができる。
【００４４】
また、本発明に係る色調整装置の色相判定手段は、入力データの色相を判別し、色相毎に色相、彩度、明度の調整値を設定することにより、各色相毎に独立して色相、彩度、明度の調整を行うことができる。
【００４５】
また、本発明に係る色調整装置の明度調整手段は、最大値と中央値および最大値と最小値の比を一定に保ちつつ、最大値、中央値、最小値を調整することにより、色相、彩度を変化させることなく明度だけを調整することができる。
【００４６】
また、本発明に係る色調整装置の明度調整手段に含まれるクリップ手段は、最大値と中央値、最大値と最小値の比を一定に保ちつつ、最大値、中央値、最小値のクリップ処理を行うことにより、最大値がオーバーフローまたはアンダーフローした場合であっても、色相、彩度を変化させることなく違和感のない明度調整を行うことができる。
【００４７】
また、本発明に係る色調整装置の彩度調整手段は、最大値を変化させずに、最大値と中央値の差分データおよび最大値と最小値の差分データの比を一定に保ちつつ、中央値、最小値を調整することにより、色相、明度を変化させることなく彩度だけを調整することができる。
【００４８】
また、本発明に係る色調整装置の彩度調整手段に含まれるクリップ手段は、最大値を変化させずに、最大値と中央値の差分データおよび最大値と最小値の差分データの比を一定に保ちつつ、中央値、最小値のクリップ処理を行うことにより、最小値がアンダーフローまたは最大値より大きな値となった場合であっても、色相、明度を変化させることなく違和感のない彩度調整を行うことができる。
【００４９】
また、本発明に係る色調整装置の色相調整手段は、最大値、最小値を変化させずに中央値を調整することにより、彩度、明度を変換させることなく色相だけを調整することができる。
【００５０】
また、本発明に係る色調整装置の色相調整手段に含まれるクリップ手段は、調整後の中央値が最大値より大きい場合に、中央値を最大値でクリップして中央値と最大値の差分を最大値から減算し、調整後の中央値が最小値より小さい場合に、中央値を最小値でクリップして中央値と最小値の差分を最小値に加算することにより、彩度、明度を変化させることなく違和感のない色相調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る色調整装置の構成を示すブロック図である。
【図２】識別符号Ｓ１と、最大値α、中央値β、最小値γに対応するＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉの関係を示す説明図である。
【図３】色相判別器による色相判別の様子を示す模式図である。
【図４】色相符号Ｓ２と判別された色相領域、識別符号Ｓ１、差分データψ、ωの関係を示す説明図である。
【図５】彩度調整器の構成を示すブロック図である。
【図６】彩度調整器に含まれるクリップ処理器における処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】彩度調整器による彩度と、最大値α、中央値β、最小値γの関係を示す説明図である。
【図８】明度調整器の構成を示すブロック図である。
【図９】明度調整器に含まれるクリップ処理器における処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】明度調整器による明度と、最大値α、中央値β、最小値γの関係を示す説明図である。
【図１１】色相調整器の構成を示すブロック図である。
【図１２】色相調整器に含まれるクリップ処理器における処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】色相調整器による色相と、最大値α、中央値β、最小値γの関係を示す説明図である。
【図１４】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【図１５】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【図１６】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【図１７】従来の色変換処理装置の基本的な概念を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 大小比較器
２ 色相判定器
３ 調整値算出器
４ 彩度調整器
５ 明度調整器
６ 色相調整器
７ ＲＧＢ選択器
８ａ，８ｂ 減算器
９ 除算器
１０ 乗算器
１１ａ，１１ｂ 加算器
１２ クリップ処理器
１３ａ，１３ｂ 除算器
１４ａ，１４ｂ 乗算器
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 加算器
１６ クリップ処理器
１７ 加算器
１８ クリップ処理器
５１，５２，５３ ３次元ＬＵＴ色変換器
５４ １次元ＬＵＴ
５５ 色信号合成手段
６１ αβ算出器
６２ 色相データ算出器
６３ 多項式演算器
６４ マトリクス演算器
６５ 係数発生器
６６ 合成器
Claims (8)
- 入力データであるＲＧＢ信号に基づいてその大小関係である最大値α、中央値β、および最小値γを算出して出力するための比較手段と、
前記入力データであるＲＧＢ信号と前記比較手段から出力される前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γを用いて入力データの色相を判定し識別符号を出力するための色相判定手段と、
前記色相判定手段から出力される識別符号を用いて色相毎に設定された色相調整値Ａｈ、彩度調整値Ａｓ、および明度調整値Ａｖを出力するための調整値算出手段と、
前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖを用いて入力データの明度を調整するための明度調整手段と、
前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓを用いて入力データの彩度を調整するための彩度調整手段と、
前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記色相調整値Ａｈを用いて入力データの色相を調整するための色相調整手段と、
前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記識別符号を用いて、αβγ信号を元のＲＧＢ信号へ戻すための選択手段とを備えたことを特徴とする色調整装置。 - 前記色相判定手段は、前記入力データであるＲＧＢ信号と前記比較手段から出力される前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γの対応関係と、前記最大値αと前記中央値βの差分と前記最小値γと前記中央値βの差分との大小関係とに基づいて入力データの色相を判定し、
前記調整値算出手段は、前記色相判定手段で判定された色相に基づいて色相毎に設定された前記色相調整値Ａｈ、前記彩度調整値Ａｓ、および前記明度調整値Ａｖを出力することを特徴とする請求項１記載の色調整装置。 - 前記明度調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖに基づいて、前記最大値αと前記中央値β、前記最大値αと前記最小値γの比を一定に保った状態で、前記明度調整値Ａｖに従って前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γを調整するとともに、当該調整により前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γがオーバーフローまたはアンダーフローとならないように調整するための明度クリップ処理手段を含むことを特徴とする請求項１記載の色調整装置。
- 前記明度クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記明度調整値Ａｖに基づいて、前記明度調整手段により前記最大値α、前記中央値β、および前記最小値γがオーバーフローまたはアンダーフローとなる場合を検出し、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γの調整前に前記明度調整値Ａｖをクリップするためのクリップ手段を含むことを特徴とする請求項３記載の色調整装置。
- 前記彩度調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓに基づいて、前記最大値αを変化させずに前記最大値αと前記中央値βの差分データと、前記中央値βと前記最小値γの差分データの比を一定に保った状態で、前記彩度調整値Ａｓに従って前記中央値βおよび前記最小値γを調整し、当該調整により前記中央値βおよび前記最小値γが前記最大値αより大きくまたはアンダーフローとならないように調整するための彩度クリップ処理手段を含むことを特徴とする請求項１記載の色調整装置。
- 前記彩度クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記彩度調整値Ａｓに基づいて、前記彩度調整手段により前記中央値βおよび前記最小値γが前記最大値αより大きくまたはアンダーフローとなる場合を検出し、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γの調整前に前記彩度調整値Ａｓをクリップすることを特徴とする請求項５記載の色調整装置。
- 前記色相調整手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γ、および前記色相調整値Ａｈに基づいて、前記最大値αおよび前記最小値γを変化させずに、前記色相調整値Ａｈに従って前記中央値βを調整し、当該調整により前記中央値βが前記最大値αより大きくまたは前記最小値γより小さくならないように調整するための色相クリップ処理手段を含むことを特徴とする請求項１記載の色調整装置。
- 前記色相クリップ処理手段は、前記最大値α、前記中央値β、前記最小値γに基づいて、
調整後の中央値が前記最大値αより大きい場合に、前記調整後中央値を前記最大値αにクリップして出力し、前記調整後中央値と前記最大値αの差分を前記最大値αから減算して出力し、
調整後の中央値が前記最小値γより小さい場合に、前記調整後中央値を前記最小値γにクリップして出力し、前記最小値γと前記調整後中央値の差分を前記最小値γに加算して出力することを特徴とする請求項７記載の色調整装置。
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